(57)【要約】【課題】親機から多段に接続された子機の接続順位を判定して、信号の適切な増幅率を決定できる。【解決手段】同軸ケーブルＣを介して親機１００に多段に接続可能な子機２００を有する。親機１００から受信したダウンリンク信号及び親機１００へ送信するアップリンク信号を増幅する増幅部２７１、２４１を有する。親機１００からの信号に重畳された直流成分を抽出する直流成分抽出部２３０を有する。直流成分に基づいて、親機１００からの子機２００の接続順位を判定する接続順位判定部２８２ｂを有する。接続順位に応じて、増幅部２７１の増幅率を決定する決定部２８３を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線を介して親機に多段に接続可能な子機に構成され、
親機から受信した信号及び親機へ送信する信号の少なくとも一方を増幅する増幅部と、
親機からの信号に重畳された直流成分を抽出する直流成分抽出部と、
前記直流成分に基づいて、親機からの子機の接続順位を判定する接続順位判定部と、
前記接続順位に応じて、前記増幅部の増幅率を決定する決定部と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記決定部が増幅率を決定する基準を記憶した記憶部を有することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記基準は、親機から遠い子機ほど増幅率が高く、親機から近い子機ほど増幅率が低くなるように設定されていることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記基準は、接続順位に対応する増幅率が設定されたテーブルであることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の通信装置。
【請求項５】
前記基準は、親機と各子機との間の通過損を相殺可能な増幅率が設定されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記接続順位判定部は、通信線に接続された端子電位と、親機に接続された子機の数とに基づいて、前記接続順位を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記直流成分抽出部により抽出された直流成分に基づいて、前記端子電位を検出する端子電位検出部を有することを特徴とする請求項６記載の通信装置。
【請求項８】
前記端子電位に基づいて、端子間の電圧降下を検出する電圧降下検出部を有することを特徴とする請求項７記載の通信装置。
【請求項９】
重畳された直流電圧と、前記電圧降下に基づいて、親機に接続された子機の数を判定する接続数判定部を有することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
孫機に無線若しくは有線により接続可能に設けられ、
孫機から受信した信号のレベルを監視する監視部と、
前記監視部により、あらかじめ設定されたレベルに達していないと判定された場合に、親機への信号の送信を停止させる停止指示部と、
を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
接続線を介して親機に多段に接続可能な子機が有する増幅部、直流成分抽出部、接続順位判定部及び決定部により実行される通信方法であって、
増幅部が、親機から受信した信号及び親機へ送信する信号の少なくとも一方を増幅する処理と、
直流成分抽出部が、親機からの信号に重畳された直流成分を抽出する処理と、
接続順位判定部が、前記直流成分に基づいて、親機からの子機の接続順位を判定する処理と、
決定部が、前記接続順位に応じて、増幅部の増幅率を決定する処理と、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
接続線を介して親機に多段に接続可能なコンピュータにより実行される通信プログラムであって、
前記コンピュータに、
親機から受信した信号及び親機へ送信する信号の少なくとも一方を増幅する処理と、
親機からの信号に重畳された直流成分を抽出する処理と
前記直流成分に基づいて、親機からの子機の接続順位を判定する処理と、
前記接続順位に応じて、前記増幅する処理の増幅率を決定する処理と、
を実行させることを特徴とする通信プログラム。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の複数の通信装置が、通信線を介して多段に接続され、
前記通信線を流れる信号に直流成分を重畳する重畳部を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の複数の通信装置が、通信線を介して多段に接続され、
前記通信線に接続され、前記複数の通信装置に対して信号を送受信可能な親機を有し、
前記親機が送信する信号に、直流成分を重畳する重畳部を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１５】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信装置に対して、無線若しくは有線により信号を送受信可能な孫機を有することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、親機に対して多段に接続された複数の子機において、相互の情報を通信可能とした通信装置、通信方法、通信プログラム及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、通信システムは、多様なものが実用化されている。中でも、広く普及している通信システムは、コンピュータを、ハブやルータを介してケーブルで接続したネットワークである。このようなネットワークは、一般的には、家庭やオフィスの建物の構内に、ＬＡＮとして構成されている。これらのＬＡＮの多くは、ＡＤＳＬ、光ファイバー、ＣＡＴＶ等のアクセス用の回線を介して、インターネット等の広域なネットワークに接続されている。
【０００３】
ところで、構内に構成される通信システムの一種に、インターカムシステムがある。このインターカムシステムは、複数のユーザが同時に通話可能な相互通信システムである。かかるインターカムシステムは、放送局、コンサートホール、劇場、スタジアムなど、比較的広いスペースを有する構内において用いられている。
【０００４】
インターカムシステムは、主装置、親機、子機、孫機等によって構成されている。主装置は、外部との音声信号の入出力を制御する音声入出力装置である。この主装置は、他のインターカムシステム若しくは公衆電話回線等に接続される。親機は、主装置及び複数台の子機とケーブルを介して接続され、主装置と複数台の子機との間の音声信号の送受信を制御する装置である。
【０００５】
複数台の子機は、親機に対して、同軸ケーブルを介して多段に接続されている（カスケード接続）。孫機は、子機との間で、音声信号を無線で送受信する通信ユニットを有している。また、孫機は、マイクとスピーカを備えたヘッドセットを有している。
【０００６】
ユーザが発した音声は、マイクから入力され、音声信号として子機を介して親機に送信される（アップリンク信号）。親機からの音声信号は、子機を介して孫機に送信され（ダウンリンク信号）、ユーザは、スピーカから出力された音声を聞くことができる。
【０００７】
なお、孫機と子機との無線通信に電波を用いた場合には、他の設備や機器に影響を与える可能性がある。そこで、無線通信の手段として、ＬＥＤの周波数制御による可視光通信システムを採用したものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２６０８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、子機と親機との間で信号を送受信する際には、必ず通過損が発生する。たとえば、子機において信号を分岐させる際に、分岐部が有する抵抗による分岐損が生じる。また、子機と親機とを接続するケーブルには、その導体に抵抗（インピーダンス）が存在する。このため、ケーブルを介した信号の送受信には、伝送損失が伴う。
【００１０】
したがって、たとえば、子機を親機に対して複数台、同軸ケーブルを介してカスケード接続した場合、親機から遠ざかるに従って、信号が減衰することになる。特に、信号が高い周波数成分になるにつれて、減衰量は増加してしまうことが知られている。
【００１１】
すると、子機から親機までの距離が長い場合、各子機で生成されるアップリンク信号が、親機へ伝送される間に減衰して、親機で正常に受信できなくなる可能性がある。同様に、親機で生成されるダウンリンク信号も、親機から子機へ伝送される間に減衰して、子機で正常に受信できなくなる可能性がある。
【００１２】
これに対処するため、親機に対して遠くに離れる子機において、自己が送信するアップリンク信号及び自己が受信するダウンリンク受信信号を増幅させる方法がある。かかる増幅を行うと、減衰による受信エラーは起こり難くなる。しかし、そのために最適な増幅率を決定することは容易ではない。
【００１３】
また、子機と孫機との間での通信が困難な場合がある。たとえば、子機と孫機との距離が遠く離れている場合、孫機が障害物に隠れて子機から見えない場合等がある。この場合、孫機から子機で受信したアップリンク信号は、ノイズに埋もれてＳ／Ｎ比が悪くなる。このとき、上記のように増幅を行うと、親機から遠くに離れた子機ほど、そのノイズが過大に増幅されてしまう。
【００１４】
別の子機において、孫機との距離が近い等の理由で、受信したアップリンク信号のＳ／Ｎ比が良かったとしても、上記のＳ／Ｎ比の悪いアップリンク信号が、各子機の分岐部で合成されて親機に送信されてしまう。このため、かかる信号をダウンリンク信号として受信した孫機側では、信号が復調できない可能性がある。
【００１５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、親機から多段に接続された子機の接続順位を判定して、信号の適切な増幅率を決定可能な通信装置、通信方法、通信プログラム及び通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような構成を有している。
(a)通信線を介して親機に多段に接続可能な子機に構成されている。
(b)親機から受信した信号及び親機へ送信する信号の少なくとも一方を増幅する増幅部を有する。
(c)親機からの信号に重畳された直流成分を抽出する直流成分抽出部を有する。
(d)直流成分に基づいて、親機からの子機の接続順位を判定する接続順位判定部を有する。
(e)接続順位に応じて、増幅部の増幅率を決定する決定部を有する。
【００１７】
他の態様では、決定部が増幅率を決定する基準を記憶した記憶部を有する。
【００１８】
他の態様では、前記基準は、親機から遠い子機ほど増幅率が高く、親機から近い子機ほど増幅率が低くなるように設定されている。
【００１９】
他の態様では、前記基準は、接続順位に対応する増幅率が設定されたテーブルである。
【００２０】
他の態様では、前記基準は、親機と各子機との間の通過損を相殺可能な増幅率が設定されている。
【００２１】
他の態様では、接続順位判定部は、通信線に接続された端子電位と、親機に接続された子機の数とに基づいて、接続順位を判定する。
【００２２】
他の態様では、直流成分抽出部により抽出された直流成分に基づいて、端子電位を検出する端子電位検出部を有する。
【００２３】
他の態様では、端子電位に基づいて、端子間の電圧降下を検出する電圧降下検出部を有する。
【００２４】
他の態様では、重畳された直流電圧と、電圧降下に基づいて、親機に接続された子機の数を判定する接続数判定部を有する。
【００２５】
他の態様では、孫機に無線若しくは有線により接続可能に設けられ、孫機から受信した信号のレベルを監視する監視部と、監視部により、あらかじめ設定されたレベルに達していないと判定された場合に、親機への信号の送信を停止させる停止指示部とを有する。
【００２６】
なお、他の態様として、上記の各部の機能を実現するための方法及びコンピュータに実行させるプログラムとして捉えることもできる。
【００２７】
また、他の態様として、通信線に、直流成分を重畳する重畳部を有する通信システム、通信線を介して直流成分を重畳する重畳部を有する親機を接続した通信システム、無線若しくは有線により通信可能に接続された孫機を有する通信システムとして捉えることもできる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、親機から多段に接続された子機の接続順位を判定して、信号の適切な増幅率を決定可能な通信装置、通信方法、通信プログラム及び通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態の通信システムの全体構成図
【図２】実施形態の通信システムを示すブロック図
【図３】分岐回路の一例を示す図
【図４】ダウンリンク信号処理の一例を示すフローチャート
【図５】アップリンク信号処理の一例を示すフローチャート
【図６】親機に子機６台をカスケード接続した一例を示す図
【図７】増幅率を決定するテーブルの一例を示す図
【図８】テーブルに基づく増幅率の決定例を示す図
【図９】分岐部を子機外に構成した例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
［１．構成］
［概要］
本実施形態の通信システムは、図１及び図２に示すように、親機１００、子機２００、孫機３００、主装置Ｍ等により構成されている。親機１００には、複数の子機２００が同軸ケーブル（通信線）Ｃを介して、カスケード接続されている。
【００３１】
子機２００と孫機３００との間は、無線通信により、信号を送受信可能に設けられている。無線通信としては、後述する発光素子と受光素子を用いた光による通信を用いる。
【００３２】
さらに、親機１００は、主装置Ｍに接続されている。この主装置Ｍは、電話回線若しくは他の通信システム等に接続されて、本通信システムに対する音声信号の入出力を行うことができる。
【００３３】
親機１００から出力された音声信号（ダウンリンク信号）は、同軸ケーブルＣを介して、複数の子機２００に、近い順に順次送信される。このダウンリンク信号は、各子機２００において受信され、ユーザが使用する孫機３００に送信される。ダウンリンク信号を受信した孫機３００は、音声信号を音声に変換することにより、ユーザが音声を聞くことができる。
【００３４】
ユーザが発声した音声は、孫機３００から音声信号（アップリンク信号）として、子機２００に送信される。子機２００は、アップリンク信号を、同軸ケーブルＣを介して、親機１００に送信する。親機１００は、アップリンク信号を主装置Ｍに出力する。
【００３５】
また、親機１００は、受信したアップリンク信号を、ダウンリンク信号として、各子機２００に送信する。これにより、孫機３００から入力され、子機２００から送信された音声信号は、他の子機２００においても受信され、各孫機３００において各ユーザが音声を聞くことができる。
【００３６】
［親機］
親機１００は、図２に示すように、信号多重分離部１１０、アップリンク受信部１２０、ダウンリンク送信部１３０、重畳部１４０等を有している。
【００３７】
信号多重分離部１１０は、アップリンク信号及びダウンリンク信号を分離又は混合する処理部（ダイプレクサ）である。この信号多重分離部１１０は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１１２、混合分配器１１３等を有している。
【００３８】
ローパスフィルタ１１１は、同軸ケーブルＣを流れる信号のうち、アップリンク信号の周波数成分を通過させ、ダウンリンク信号の周波数成分を遮断する。これにより、ローパスフィルタ１１１は、子機２００から受信したアップリンク信号を抽出できる。
【００３９】
ハイパスフィルタ１１２は、同軸ケーブルＣを流れる信号のうち、ダウンリンク信号の周波数成分を通過させ、アップリンク信号の周波数成分を遮断する。これにより、ハイパスフィルタ１１２は、子機２００へ送信するダウンリンク信号を抽出できる。
【００４０】
混合分配器１１３は、同軸ケーブルＣとローパスフィルタ１１１及びハイパスフィルタ１１２との間で、信号の合成及び分配を行う処理部である。
【００４１】
アップリンク受信部１２０は、アップリンク信号を処理する処理部である。このアップリンク受信部１２０は、復調部１２１、出力部１２２等を有している。復調部１２１は、信号多重分離部１１０から入力されたアップリンク信号の復調を行う処理部である。出力部１２２は、復調されたアップリンク信号を主装置Ｍへ出力する処理部である。
【００４２】
ダウンリンク送信部１３０は、ダウンリンク信号を処理する処理部である。このダウンリンク送信部１３０は、入力部１３１、変調部１３２等を有している。入力部１３１は、主装置Ｍからの音声信号を入力する処理部である。変調部１３２は、入力部１３１及び復調部１２１から入力された信号を変調する処理部である。
【００４３】
重畳部１４０は、信号多重分離部１１０から同軸ケーブルＣを流れる信号に、直流電圧を重畳する処理部である。この重畳部１４０は、制御部１４２、電源部１４１等を有している。電源部１４１は、直流電圧を供給するための直流電源である。制御部１４２は、印加電圧を制御する処理部である。この制御部１４２は、電圧の印加の有無のみを制御できるようにしても、電圧を調整できるように構成してもよい。重畳部１４０を、電源部１４１のみにより構成してもよい。
【００４４】
［子機］
子機２００は、分岐部２１０、信号多重分離部２２０、直流成分抽出部２３０、ダウンリンク受信部２４０、発光部２５０、受光部２６０、アップリンク送信部２７０、制御部２８０等を有している。
【００４５】
分岐部２１０は、同軸ケーブルＣを流れる信号を分岐させる処理部である。分岐部２１０は、たとえば、抵抗器Ｒ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、分岐回路２１１等を有している。ただし、これは一例に過ぎず、本発明はこれには限定されない。
【００４６】
抵抗器Ｒ１は、同軸ケーブルＣの信号線プラグ間に設置されている。この抵抗器Ｒ１は、同軸ケーブルＣの内部抵抗値及び整合抵抗の影響を無視できる程度の抵抗値のものを用いる。同軸ケーブルＣ内の直流成分は、抵抗器Ｒ１にて電圧降下が発生する。
【００４７】
コンデンサＣ１、Ｃ２は、分岐回路２１１の両端に設置されている。これらのコンデンサＣ１、Ｃ２は、直流成分除去用であり、低インピーダンスのものが用いられる。分岐回路２１１は、同軸ケーブルＣ内の高周波成分を信号多重分離部２２０との間で伝送する。分岐回路２１１は、たとえば、図３に示すように、コイルと抵抗により構成される。但し、これは一例に過ぎず、本発明はこれには限定されない。
【００４８】
信号多重分離部２２０は、アップリンク信号及びダウンリンク信号を分離又は混合する処理部（ダイプレクサ）である。この信号多重分離部２２０は、信号多重分離部１１０と同様に、ローパスフィルタ２２１、ハイパスフィルタ２２２、分配混合器２２３等を有している。
【００４９】
直流成分抽出部２３０は、同軸ケーブルＣから、交流成分を除去することにより、重畳された直流成分を抽出する処理部である（ＣＲフィルタ）。この直流成分抽出部２３０は、たとえば、図２に示すように、抵抗とコンデンサにより構成される。但し、これは一例に過ぎず、本発明はこれには限定されない。
【００５０】
ダウンリンク受信部２４０は、信号多重分離部２２０から入力されたダウンリンク信号を処理する処理部である。このダウンリンク受信部２４０は、ダウンリンク信号を増幅する増幅部２４１を有している。増幅部２４１による増幅率は、後述するように制御部２８０により制御できる。発光部２５０は、ダウンリンク受信部２４０からのダウンリンク信号を出力光に変換する発光素子である。
【００５１】
受光部２６０は、後述する孫機３００からの出力光を受光して電気信号に変換する受光素子である。アップリンク送信部２７０は、アップリンク信号を処理する処理部である。このアップリンク送信部２７０は、受光部２６０からの信号を増幅する増幅部２７１を有している。増幅部２７１による増幅率は、後述するように制御部２８０により制御できる。
【００５２】
制御部２８０は、ダウンリンク受信部２４０及びアップリンク送信部２７０の増幅部２４１、２７１の増幅率、アップリンク送信部２７０による信号送信の有無等を制御する処理部である。
【００５３】
この制御部２８０は、検出部２８１、判定部２８２、決定部２８３、増幅指示部２８４、監視部２８５、停止指示部２８６、記憶部２８７等を有している。
【００５４】
検出部２８１は、直流成分抽出部２３０により抽出された直流成分の電圧を検出する処理部である。この検出部２８１は、端子電位検出部２８１ａ、電圧降下検出部２８１ｂ等を有している。
【００５５】
端子電位検出部２８１ａは、抵抗器Ｒ１の親機側の端子と、同軸ケーブルＣのシールド部（ＧＮＤ）との間の電位差、抵抗器Ｒ１の他方の端子とＧＮＤとの間の電位差を検出する処理部である。電圧降下検出部２８１ｂは、上記電位差に基づいて、抵抗器Ｒ１間の電圧降下を検出する処理部である。
【００５６】
判定部２８２は、検出部２８１による検出値に基づいて、親機１００と子機２００との関係を判定する処理部である。この判定部２８２は、接続数判定部２８２ａ、接続順位判定部２８２ｂ等を有している。
【００５７】
接続数判定部２８２ａは、親機１００にカスケード接続されている子機２００の台数を判定する処理部である。この判定は、重畳されている直流電圧及び電圧降下検出部２８１ｂにより検出された電圧降下の値に基づいて行われる。
【００５８】
接続順位判定部２８２ｂは、当該子機２００が、親機１００から何台目に接続されたものであるかを判定する処理部である。この判定は、端子電位検出部２８１ａにより検出された電位と、電圧降下検出部２８１ｂにより検出された電圧降下の値とに基づいて行われる。
【００５９】
このような直流電圧の検出に基づく判定部２８２の判定手法を、以下に説明する。
【００６０】
まず、
親機１００で重畳させる直流電圧：Ｖ
子機２００内部の抵抗器Ｒ１の親機１００側の端子−ＧＮＤ間の電位差：Ｖｐ
子機２００内部の抵抗器Ｒ１のもう一方の端子−ＧＮＤ間の電位差：Ｖｎ
とする。
【００６１】
この場合、
抵抗器Ｒ１間の電圧降下：Ｖｌｅｄ
は、次のように表される。
【００６２】
（数１）
Ｖｌｅｄ＝Ｖｐ−Ｖｎ
【００６３】
また、
カスケード接続されている子機２００の数：Ｎ
は、次のように求めることができる。
【００６４】
（数２）
Ｎ＝Ｖ／Ｖｌｅｄ
【００６５】
すると、
親機１００から検出したい子機２００までの接続数：Ｍ
は次のように求めることができる。
【００６６】
（数３）
Ｍ＝Ｎ−Ｖｐ／Ｖｌｅｄ＋１
【００６７】
以上のように、判定部２８２が、同軸ケーブルＣの信号に重畳された直流電圧に基づいて、親機１００から何台目の子機２００であるかを判定することができる。
【００６８】
決定部２８３は、判定部２８２による判定結果に基づいて、増幅部２４１、増幅部２７１の増幅率を決定する処理部である。ここで、同軸ケーブルＣを流れる信号は、その距離が長い程減衰する。このため、決定部２８３は、親機１００から遠い子機２００では、増幅率を高く設定し、親機１００から近い子機２００では、増幅率を低く設定する。
【００６９】
増幅率は、特定の値には限定されない。たとえば、増幅率を、子機２００と親機１００との間の通過損が相殺可能な値とすることが望ましい。この通過損には、主として、子機２００における損失と通信線における損失が含まれるので、これが相殺される値に設定することが考えられる。より具体的には、分岐部２１０における分岐損、同軸ケーブルＣにおける伝送損失が相殺される値とする。増幅指示部２８４は、決定部２８３により決定された増幅率に基づいて、増幅部２４１、増幅部２７１への増幅を指示する処理部である。
【００７０】
監視部２８５は、受光部２６０からの信号のレベルが、所定のしきい値に達しているか否かを判定する処理部である。停止指示部２８６は、監視部２８５により、信号のレベルがしきい値に達していないと判定された場合に、アップリンク送信部２７０に、アップリンク信号の送信停止を指示する処理部である。しきい値としては、たとえば、１μＶｒｍｓ等とすることが考えられるが、この値には限定されない。
【００７１】
記憶部２８７は、制御部２８０の処理に必要な各種の情報を記憶する処理部である。この記憶部２８７に記憶される情報としては、各処理部における演算式、これらの演算式に用いるパラメータ、演算結果、判定のためのしきい値等の処理の基準等が含まれている。これらの情報には、たとえば、重畳される直流電圧値、検出された電圧値、決定された増幅率、アップリンク信号のレベル判定のためのしきい値等が含まれている。
【００７２】
また、増幅率を決定するための基準も、記憶部２８７に記憶する情報に含まれる。この基準としては、たとえば、上記のように、親機１００から遠い子機２００では、増幅率を高くし、親機１００から近い子機２００では、増幅率を低くするといった基準が考えられる。接続順位に対応する増幅率が設定されたテーブルも、基準に含まれる。
【００７３】
［孫機］
孫機３００は、受光部３１０、ダウンリンク受信部３２０、出力部３３０、入力部３４０、アップリンク送信部３５０、発光部３６０等を有している。なお、孫機３００は、その一例として、ヘッドセットＨと通信部Ｓによって構成されている。上記の各部は、後述するように、ヘッドセットＨと通信部Ｓのいずれかに配設されている。
【００７４】
受光部３１０は、発光部２５０の出力光を受光して、電気信号に変換する受光素子である。ダウンリンク受信部３２０は、ダウンリンク信号を処理する処理部である。このダウンリンク受信部３２０は、復調部３２１、増幅部３２２等を有している。復調部３２１は、受光部３１０により変換されたダウンリンク信号を復調する処理部である。
【００７５】
増幅部３２２は、復調部３２１により復調された信号を増幅する処理部である。出力部３３０は、ダウンリンク受信部３２０から入力された信号を、音声に変換する処理部である。
【００７６】
入力部３４０は、ユーザが発した音声を電気信号に変換する処理部である。アップリンク送信部３５０は、アップリンク信号を処理する処理部である。このアップリンク送信部３５０は、増幅部３５１、変調部３５２等を有している。増幅部３５１は、入力部３４０から入力された信号を、増幅する処理部である。変調部３５２は、増幅部３５１にて増幅された信号を、変調する処理部である。発光部３６０は、変調部３５２により変調された信号に基づいて、発光する発光素子である。
【００７７】
なお、上記のアップリンク送信部３５０、ダウンリンク受信部３２０は、通信部Ｓのユニットに構成することが考えられる。また、上記の受光部３１０、出力部３３０、入力部３４０、発光部３６０は、ヘッドセットＨに構成することが考えられる（図１参照）。
【００７８】
出力部３３０としては、たとえば、ヘッドセットＨに取り付けられたスピーカを用いることができる。入力部３４０としては、たとえば、ヘッドセットＨに取り付けられたマイクロホンを用いることができる。受光部３１０及び発光部３６０は、たとえば、ヘッドセットＨに設けられた受光素子及び発光素子を用いることができる。
【００７９】
［２．作用］
以上のような本実施形態の作用を説明する。
［親機によるダウンリンク送信処理］
まず、親機１００からのダウンリンク送信処理を説明する。すなわち、ダウンリンク送信部１３０が、ダウンリンク信号を、信号多重分離部１１０に出力する。
【００８０】
信号多重分離部１１０においては、混合分配器１１３が、ハイパスフィルタ１１２を経由したダウンリンク信号を、同軸ケーブルＣを流れる信号に混合する。また、重畳部１４０が、同軸ケーブルＣを流れる信号に、直流電圧を重畳する。
【００８１】
［子機によるダウンリンク受信処理］
次に、子機２００におけるダウンリンク受信処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。なお、図４、図５（後述する）のフローチャートの処理の順序は例示であり、本発明は、必ずしもこの順序に限定されるものではない。
【００８２】
すなわち、子機２００においては、分岐部２１０が、同軸ケーブルＣを流れる信号を分岐する（ステップ０１）。直流成分抽出部２３０は、同軸ケーブルＣを流れる信号から、直流成分を抽出して、制御部２８０に入力する（ステップ０２）。
【００８３】
制御部２８０の検出部２８１においては、端子電位検出部２８１ａが、抵抗器Ｒ１の親機側の端子とＧＮＤの間の電位差、抵抗器Ｒ１の他方の端子とＧＮＤの間の電位差を検出する（ステップ０３）。電圧降下検出部２８１ｂは、上記電位差に基づいて、抵抗器Ｒ１間の電圧降下を検出する（ステップ０４）。
【００８４】
判定部２８２における接続数判定部２８２ａは、検出された電圧降下の値と、記憶部２８７に記憶された重畳電圧値とに基づいて、親機１００に接続された子機２００の台数（接続数）を判定する（ステップ０５）。判定された接続数は、記憶部２８７が記憶する。
【００８５】
接続順位判定部２８２ｂは、接続数、検出部２８１により検出された電位及び電圧降下の値とに基づいて、当該子機２００が親機１００から何台目に接続されたか（接続順位）を判定する（ステップ０６）。判定された接続順位は、記憶部２８７が記憶する。
【００８６】
決定部２８３は、判定部２８２による判定結果に基づいて、増幅率を決定する（ステップ０７）。決定された増幅率は、記憶部２８７が記憶する。増幅指示部２８４は、増幅部２４１、２７１に、決定された増幅率による増幅を指示する（ステップ０８）。
【００８７】
一方、分岐部２１０は、交流成分を抽出して、信号多重分離部２２０に入力する（ステップ０９）。信号多重分離部２２０においては、混合分配器２２３が信号を分配し、ハイパスフィルタ２２２がダウンリンク信号を分離する（ステップ１０）。
【００８８】
ダウンリンク受信部２４０においては、増幅部２４１が、分離されたダウンリンク信号を、上記の増幅率に基づいて増幅する（ステップ１１）。発光部２５０は、増幅されたダウンリンク信号に基づいて発光する（ステップ１２）。
【００８９】
［孫機によるダウンリンク受信処理］
次に、孫機３００によるダウンリンク受信処理を説明する。すなわち、孫機３００の受光部３１０は、発光部２５０の発光を受光して、電気信号に変換して、ダウンリンク受信部３２０に入力する。ダウンリンク受信部３２０における復調部３２１は、入力された信号を復調する。増幅部３２２は、復調された信号を増幅する。出力部３３０は、増幅された信号を音声に変換する。
【００９０】
［孫機によるアップリンク送信処理］
次に、孫機３００からのアップリンク送信処理を説明する。すなわち、入力部３４０は、ユーザが発した音声を電気信号に変換して、アップリンク送信部３５０に入力する。アップリンク送信部３５０における増幅部３５１は、入力された信号を増幅する。変調部３５２は、増幅された信号を変調する。発光部３６０は、変調された信号に基づいて発光する。
【００９１】
［子機によるアップリンク送信処理］
次に、子機２００におけるアップリンク送信処理を、図５のフローチャートを参照して説明する。すなわち、受光部２６０は、発光部３６０の発光を受光して電気信号に変換し、アップリンク送信部２７０及び制御部２８０に入力する（ステップ２１）。
【００９２】
制御部２８０の監視部２８５は、受光部２６０からの電気信号のレベルを監視する（ステップ２２）。信号のレベルが所定のしきい値に達している場合（ステップ２３のＹＥＳ）、アップリンク送信部２７０における増幅部２７１は、上記の増幅率に基づいて、入力された信号を増幅する（ステップ２６）。
【００９３】
信号多重分離部２２０においては、混合分配器２２３は、ローパスフィルタ２２１を経由したアップリンク信号を、分岐部２１０を流れる信号に混合する（ステップ２７）。これにより、アップリンク信号が、分岐部２１０を経由して、同軸ケーブルＣを流れる。
【００９４】
なお、監視部２８５が、電気信号のレベルが、所定のしきい値に達していないと判定した場合（ステップ２３のＮＯ）、停止指示部２８６は、アップリンク送信部２７０に送信停止を指示する（ステップ２４）。これに従い、アップリンク送信部２７０は、アップリンク信号の送信を停止する（ステップ２５）。これにより、低レベルのアップリンク信号は、同軸ケーブルＣには流れない。
【００９５】
［親機によるアップリンク受信処理］
さらに、親機１００におけるアップリンク受信処理を説明する。すなわち、親機１００の信号多重分離部１１０においては、混合分配器１１３が、同軸ケーブルＣを流れる信号を分配する。この信号から、ローパスフィルタ１１１がアップリンク信号を分離して、アップリンク受信部１２０に入力する。
【００９６】
アップリンク受信部１２０の復調部１２１は、入力されたアップリンク信号の復調を行う。復調されたアップリンク信号は、出力部１２２によって主装置Ｍへ出力される。
【００９７】
なお、アップリンク受信部１２０は、復調されたアップリンク信号を、ダウンリンク送信部１３０における変調部１３２に入力する。変調部１３２は、復調されたアップリンク信号を変調して、上記のように、ダウンリンク信号として同軸ケーブルＣに出力する。このため、全ての孫機３００において、他の孫機３００からの音声を聞くことができる。
【００９８】
（実施例）
さらに、より具体的な実施例を、図６〜図８を参照して説明する。
（接続順位の判定）
まず、接続順位の判定例を説明する。数値条件は、以下の通りである。なお、現実の装置構成、検出誤差等のために、演算結果が整数とならない場合もある。ただし、かかる場合も、少数点以下の所定桁の切り捨て、繰り上げ若しくは四捨五入、判定の上下限値若しくはしきい値等の設定により、正確な台数を求めることが可能である。
【００９９】
親機での重畳ＤＣ電圧：＋５Ｖ
カスケード接続する子機：６台
各子機での抵抗値：１ｋΩ
同軸ケーブルＣの特性インピーダンス：５０Ω
終端抵抗値：５０Ω
【０１００】
この場合、各子機における電圧降下は、
Ｖｌｅｄ＝０．８２６６…（終端抵抗による電圧降下０．０４）
【０１０１】
各子機では、以下の式により、全体で６台の子機が接続されていることが判定できる。
Ｎ＝Ｖ／Ｖｌｅｄ１＝５／０．８２６≒６
なお、
【０１０２】
ａ）子機＃１では、以下の式により、自らが親機に一番近い子機であると判定できる。
Ｍ＝Ｎ−Ｖｐ１／Ｖｌｅｄ１＋１＝６−５／０．８２６＋１≒１
この場合、子機＃１は、親機に近いので、アップリンク信号及びダウンリンク信号の増幅率を低めに設定する。
【０１０３】
ｂ）子機＃５では、以下の式により、自らが親機に五番目に近い子機であると判定できる。
Ｍ＝Ｎ−Ｖｐ５／Ｖｌｅｄ５＋１＝６−１．６６／０．８２６＋１≒５
この場合、子機＃５は、親機から遠いので、アップリンク信号及びダウンリンク信号の増幅率を高めに設定する。
【０１０４】
（増幅率の決定）
上記のように決定された接続順位Ｍに基づいて、増幅率を決定するためのテーブルの一例を、図７に示す。このテーブルでは、子機と親機との間の通過損を相殺できるように、増幅率が設定されている。つまり、子機における損失（ここでは、分岐部の分岐損）と通信線における損失（ここでは、同軸ケーブルにおける伝送損失）を相殺できるように、増幅率が設定されている。なお、分岐部の損失は約１ｄＢ、同軸ケーブルは損失を０．１ｄＢとしている。
【０１０５】
上記のテーブルに従うと、図８に示すように、子機＃１の増幅率は、１．０１２倍、子機＃２の増幅率は、１．１４８倍、子機＃３の増幅率は１．３０３倍に設定される。
【０１０６】
［３．効果］
以上のような本実施形態は、次のような効果が得られる。
（１）親機１００の出力に重畳された直流成分により、親機１００に接続されている子機２００の数、それぞれの子機２００が親機１００に対して何番目に接続されているかを判定できる。
【０１０７】
（２）そして、単に子機２００の接続順位を判定するだけでなく、それぞれの子機２００が何番目に接続されているかに応じて、親機１００と各子機２００との間で送受信される信号の増幅率を自動で設定できる。たとえば、親機１００に対して遠くに設置されている子機２００から送信するアップリンク信号は、より増幅した状態で親機１００に送出するという制御が可能となる。また、親機１００に対して遠くに設置されている子機２００において受信するダウンリンク信号は、より増幅した状態で孫機３００に送出するという制御が可能となる。
【０１０８】
これにより、同軸ケーブルＣを介して複数の子機２００がカスケード接続された環境において、送受信される信号の減衰が存在しても、各子機２００内における増幅機能によって減衰分を相殺することが可能となる。
【０１０９】
（３）信号を増幅する機能を持つ専用装置（ブースター）を、同軸ケーブルＣの経路に設ける必要がない。このため、通信システムの実際の設置現場における設備費用を、安価に抑えることができる
【０１１０】
（４）子機２００を同軸ケーブルＣに接続した段階で、重畳電圧を検知可能であれば、子機２００の総数及び接続順位を判定し、増幅率を設定できるので、設定作業の手間がかからない。
【０１１１】
（５）孫機３００から子機２００で受信した信号のレベルが、所定のしきい値以下であった場合に、子機２００でアップリンクを中止する。このため、ノイズ等の余分な成分が含まれている信号を、子機２００で増幅してアップリンクしてしまうことが防止される。
【０１１２】
これにより、子機２００と孫機３００との距離が遠く離れている場合、孫機３００が障害物に隠れて子機２００から見えない場合等により通信不能な場合であっても、アップリンク信号がノイズに埋もれてしまうことがない。
【０１１３】
［４．他の実施形態］
（１）子機と孫機との通信は、上記の実施形態においては、発光素子と受光素子を用いた光により行っていた。これは、たとえば、赤外線の発光素子を用いた赤外光、可視光の発光素子を用いた可視光等を用いることができる。アップリンク及びダウンリンクともに可視光若しくは赤外光を用いても、いずれか一方が赤外光、他方が可視光であってもよい。
【０１１４】
（２）子機と孫機との通信媒体は、光には限定されない。その他、現在又は将来において利用可能な周波数を用いた無線通信でもよい。この場合、子機と孫機には、発光素子と受光素子の代わりに、送受信用のアンテナを用いることが考えられる。また、通信線による有線接続による通信であってもよい。
【０１１５】
（３）親機、子機、孫機との間で送受信する信号は、どのような情報に基づく信号であってもよい。音声、文字、画像、動画、その他の情報を変換した信号であってもよい。これらのいずれかの情報を組み合わせた情報を変換した信号であってもよい。
【０１１６】
（４）親機と子機とを接続する通信線は同軸ケーブルには限定されない。ＬＡＮケーブル、光ファイバケーブル、その他、現在又は将来において利用可能なあらゆる通信線を利用できる。
【０１１７】
（５）接続順位の判定に用いるパラメータは、あらかじめ記憶部に記憶されたものを用いることもできる。たとえば、子機の接続数、各子機における電圧降下の値等は、あらかじめ記憶部に記憶したものを用いてもよい。
【０１１８】
（６）親機、子機、孫機の構成態様は、上記の実施形態には限定されない。たとえば、図９に示すように、分岐部２１０について、子機２００の外に設けてもよい。また、重畳部１４０を、親機１００とは別に設けてもよい。孫機３００と子機２００との間の信号の送受信をアンテナにより行う場合、通信部Ｓにアンテナを設けてもよい。
【０１１９】
（７）上記の実施形態では、ダウンリンク受信部２４０の増幅部２４１、アップリンク送信部２７０の増幅部２７１の双方における増幅率の制御を行っていた。しかし、接続順位に応じた増幅率の制御は、増幅部２４１及び増幅部２７１のいずれか一方のみで行ってもよい。
【０１２０】
（８）上記の実施形態では、停止指示部２８６は、アップリンク送信部２７０による送信を停止させていた。ただし、信号レベルが所定のしきい値に達していない場合、停止指示部２８６が、増幅部２７１によるアップリンク信号の増幅を停止させる構成であってもよい。
【０１２１】
（９）上記の実施形態では、接続数及び接続順位の判定処理、増幅率の決定処理、信号の増幅処理を、子機２００側において行っていた。ただし、子機２００側で判定された増幅率の情報を親機１００に送信し、これを受信した親機１００において、当該増幅率に基づく増幅処理を行ってもよい。また、子機２００側で判定された接続順位の情報を親機１００に送信し、これを受信した親機１００側において、当該接続順位に基づく増幅率の決定処理及び信号の増幅処理を行ってもよい。
【０１２２】
かかる処理を実現するために、たとえば、親機１００が、受信した情報を記憶する記憶部、信号の増幅処理を行う増幅部（アップリング受信部１２０及びダウンリンク送信部１３０の少なくとも一方に）等を備えることが考えられる。また、親機１００が、接続順位に基づいて増幅率を決定する決定部を備えることも考えられる。
【０１２３】
また、親機１００が、いずれの子機２００の信号かを識別して、それぞれについて決定された増幅率に基づいて増幅処理を行うことも可能である。たとえば、各子機２００毎に異なるチャネルを割り当てておく。信号多重分離部１１０は、チャネル毎に子機２００の信号を分離する。そして、分離された各信号を、各子機２００に応じて決定された増幅率に基づいて、増幅部によって増幅する。
【０１２４】
（１０）本発明は、ＣＰＵ等を含むコンピュータを所定のプログラムで制御することによって実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、上記のような各部の処理を実現するものである。
【０１２５】
（１１）上記の各部の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。また、ハードウェアで処理する範囲、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。たとえば、上記の各部のいずれかを、それぞれの処理を実現する回路として構成することも可能である。
【０１２６】
（１２）記憶部としては、たとえば、メモリ、ハードディスク、光ディスク等の現在もしくは将来において利用可能なあらゆる記憶媒体を使用できる。さらに、記憶部には、一時的な記憶領域として使用されるレジスタ、メモリ等も含まれる。
【０１２７】
（１３）入力部は、音声を入力する装置には限定されない。たとえば、マウス、キーボード、リモコン、スイッチ、ディスプレイ（タッチパネル）等、現在もしくは将来において利用可能なあらゆる入力装置を使用できる。
【０１２８】
（１４）出力部は、音声を出力する装置には限定されない。たとえば、ディスプレイ、プリンタ等の現在もしくは将来において利用可能なあらゆる出力装置を使用できる。
【０１２９】
（１５）本発明においては、大小の判定処理において、「達している」、「達していない」、「以上」、「以下」、「より大きい」、「より小さい」等、しきい値を含む判定するか、含まない判定とするかは自由である。
【０１３０】
（１６）本発明は、可視光通信を利用した通信装置、通信システムに適しているが、これには限定されない。一般的なＬＡＮを含み、現在又は将来において利用可能なあらゆる通信装置、通信システムに適用可能である。使用する通信プロトコルについても、特定のものには限定されない。
【符号の説明】
【０１３１】
１００…親機
１１０，２２０…信号多重分離部
１１１，２２１…ローパスフィルタ
１１２，２２２…ハイパスフィルタ
１１３，２２３…混合分配器
１２０…アップリンク受信部
１２１，３２１…復調部
１２２，３３０…出力部
１３０…ダウンリンク送信部
１３１，３４０…入力部
１３２，３５２…変調部
１４０…重畳部
１４１…電源部
２００…子機
２１０…分岐部
２１１…分岐回路
２３０…直流成分抽出部
２４０，３２０…ダウンリンク受信部
２４１，２７１，３２２，３５１…増幅部
２５０，３６０…発光部
２６０，３１０…受光部
２７０，３５０…アップリンク送信部
２８０…制御部
２８１…検出部
２８２…判定部
２８３…決定部
２８４…増幅指示部
２８５…監視部
２８６…停止指示部
２８７…記憶部
３００…孫機
【図１】
2013046262.tif 000003
【図２】
2013046262.tif 000004
【図３】
2013046262.tif 000005
【図４】
2013046262.tif 000006
【図５】
2013046262.tif 000007
【図６】
2013046262.tif 000008
【図７】
2013046262.tif 000009
【図８】
2013046262.tif 000010
【図９】
2013046262.tif 000011